Paramètres de caractérisation de la pollution

L'intérêt croissant porté à la qualité de l'eau a conduit à définir pour ces eaux un certain nombre de paramètres spécifiques dans le but d'apprécier leur action potentielle sur le milieu aquatique récepteur et l'environnement. Selon le type et l'origine de l'eau, sera attribuée un certain nombre de paramètres indicateurs de pollution à quantifier. Les indicateurs de pollution les plus couramment utilisés et qui ont été proposés par les divers organismes gouvernementaux (OMS, CEE….), des paramètres organoleptiques, physico-chimiques, et microbiologiques. Ces paramètres ont pour objectif principal de garantir les conditions d’hygiène et de santé publique

(Larpent, 1997 ; Gerard, 1999 ; Rodier et al., 2009). Il est indiqué dans ce qui suit quelques

paramètres représentatifs pour une caractérisation des eaux.

II.1.3.1. Paramètres organoleptiques

*Odeur et Goût : ils n'ont pas de signification sanitaire mais, par leur dégradation,

peuvent indiquer une pollution ou un mauvais fonctionnement des installations de traitement ou de distribution (Lounnas, 2008). Les eaux usées en générale doivent posséder un goût et une odeur « non agréable ». La plupart des eaux, qu’elles soient traitées ou non, dégagent une odeur

plus ou moins perceptible et ont une certaine saveur. Ces deux propriétés, purement organoleptiques, sont extrêmement subjectives. Pour l’odeur, elle est le propre de sensations olfactives de certaines substances volatiles. Ces substances peuvent être inorganiques comme le chlore, les hypochlorites, le bioxyde de soufre SO2 ou le sulfure d’hydrogène H2S ; ou

organiques comme les esters, les alcools, les nitrites, les dérivés aromatiques et des composés plus ou moins bien identifiés résultant de la décomposition de matières animales ou végétales (comme les algues) ou encore dus à la pollution. Pour le goût, il est par définition, l’ensemble complexe de sensations gustatives perçues au cours de la dégustation. Selon les physiologistes, il existe plusieurs types de saveurs fondamentales : salée, sucrée, aigre et amère.

* Couleur : une eau naturelle, même une fois traitée n’est jamais rigoureusement

incolore (si on la compare, par exemple à une eau distillée). Pour les eaux usées, le degré de couleur est très élevé. Elle peut être due à certaines impuretés minérales (fer) mais également à certaines matières organiques (acides humiques, fulviques). Elle doit être éliminée pour la réutilisation de l’eau. Cependant l’élimination de la couleur s’accompagne également de celles de certaines matières organiques indésirables (précurseurs de composés haloformes) (Beaudry

et Tardat-Henry, 1993).

II.1.3.2. Paramètres physico-chimiques

*Le pH : il correspond, pour une solution diluée, à la concentration d’ions d’hydrogène

.Il mesure l’acidité ou la basicité d’une eau. Le pH d’une eau naturelle dépend de l’origine de celle-ci et de la nature des terrains traversés. Mesurer le pH est l’un des tests les plus important et les plus couramment utilisé en chimie en général et dans l’industrie en particulier. A une température donnée, l’intensité du caractère acide ou basique d’une solution est indiquée par l’activité de l’ion hydrogène et est représentée par le pH. Les procédés industriels ont tendance à rendre les eaux usées plutôt acides, ce qui entraîne des problèmes de corrosion dus à l’excès des ions d’hydrogène.

* Température : la température est l'un des facteurs écologiques les plus importants

parmi tous ceux qui agissent sur les organismes aquatiques. Elle joue un rôle primordial dans la distribution et multiplication des espèces, aussi bien par ses niveaux extrêmes que par ses variations diurnes ou saisonnières. La plupart des réactions chimiques vitales sont ralenties voire arrêtées par un abaissement important de température. Au contraire, des augmentations de température peuvent avoir pour effet de tuer certaines espèces, mais également de favoriser le

développement d'autres espèces en entraînant ainsi un déséquilibre écologique (Benschoeten et

Edzwald, 1990 ; Kang et al., 1995).

* La demande en oxygène : la demande en oxygène est un paramètre important à

analyser pour déterminer l’effet des polluants organiques sur une eau. Il y a deux méthodes principales pour mesurer directement la demande en oxygène : par la procédure de Demande Biochimique en Oxygène (DBO) ; et/ou par la procédure de Demande Chimique en Oxygène (DCO).

-La demande biochimique en oxygène (DBO) : exprime les quantités de matières organiques

biodégradables présentes dans l’eau, plus précisément, ce paramètre mesure la quantité d’oxygène nécessaire à la destruction des matières organiques grâce à des phénomènes d’oxydation par voie aérobie. Pour mesurer ce paramètre, on prend comme référence la quantité d’oxygène consommée au bout de cinq jours, et le résultat obtenu est le volume d’oxygène dissous consommé par les bactéries durant ces cinq jours exprimé en milligrammes d’oxygène par litre d’eau. La DBO5 qui est basée sur l’utilisation des micro-organismes, donne l’image la

plus proche de ce qui arrive réellement dans les cours d’eau et rivières (Peiffer, 2002).

La mesure de cette DBO permet d’évaluer le contenu d’une eau en matières organiques biodégradables et donc, dans une certaine mesure, sa qualité ou son degré de pollution

(Lounnas, 2008).

-La demande chimique en oxygène (DCO) : représente la teneur totale de l’eau en matières

oxydables, ce paramètre correspond à la quantité d’oxygène qu’il faut fournir pour oxyder par voie chimique ces matières. A la différence de la DBO, la DCO n’utilise pas des processus microbiologiques, elle utilise des oxydants chimiques au lieu de micro-organismes pour oxyder les polluants (Peiffer, 2002). L’oxydation est effectuée ici dans des conditions énergiques, par voie chimique. Elle se fait sous l’action d’un oxydant puissant (bichromate de potassium), en milieu acide fort (H2SO4) et au reflux pendant deux heures. La DCO constitue donc un paramètre

important. C’est un test rapide, très utile pour la surveillance des eaux usées et des rejets industriels. Le rapport DCO/DBO est souvent formulé pour exprimer le degré de pollution d’une eau. Pour les eaux usées domestiques, le rapport est de 1,5 à 2 (Bennajah, 2007 ; Tir, 2009).

* Turbidité et matières en suspension: la connaissance de la teneur en matières en

suspension (MES) est important, car elle est variable selon le type de rejet. La quantité de MES est liée directement à la notion de turbidité. La turbidité est la mesure de l’aspect trouble de

l’eau. C’est la réduction de la transparence d’un liquide due à la présence de matières non dissoutes. Elle est causée, dans les eaux, par la présence de matières en suspension (MES), comme les argiles, les limons est les micro-organismes. Une faible part de la turbidité peut être due également à la présence de matières colloïdales d’origine organique ou minérale (Lounnas,

2008).

II.1.3.3. Paramètres indésirables

Sont dites indésirables certaines substances qui peuvent créer soit un désagrément pour le consommateur : goût et odeur (matières organiques, phénols, fer...), couleur (fer, manganèse...), soit causer des effets gênants pour la santé (nitrates, fluor…). On surveille donc prioritairement la contamination des eaux par des matières organiques (mesurée par l'oxydabilité au permanganate de potassium), la concentration en ammonium, la présence de nitrites et de nitrates et la concentration en fer (Behloul, 2009).

II.1.3.4. Paramètres toxiques

Une pollution industrielle du captage ou une dégradation des réseaux de distribution peut entraîner la présence d'éléments toxiques dans l'eau, dangereux pour la santé en cas de consommation régulière (Lounnas, 2008). Les matières toxiques sont constituées par les micropolluants ; Le terme "micropolluant" désigne un ensemble de substances qui, en raison de leur toxicité, de leur persistance, de leur bioaccumulation, sont de nature à engendrer des nuisances même lorsqu'elles sont rejetées en très faibles quantités. Les micropolluants organiques peuvent être des composés phénoliques, organohalogénes, hydrocarbures, hormones,…etc, et les micropolluants inorganiques : métaux lourds : mercure, cuivre, cadmium, nickel, plomb,…. (Messrouk, 2011 ; Dominique, 2012).

II.1.3.5. Paramètres microbiologiques (bactéries, virus, parasites)

Les eaux résiduaires contiennent de nombreux germes (champignons, amibes, protozoaires, bactéries, virus) dont certains sont pathogènes. La présence de coliformes et de streptocoques témoigne d'une contamination fécale de ces eaux, qu'il est impératif de les épurer pour préserver le milieu naturel (Bonnefoy et al., 2002).